如何让自己快速写完作业科学论文后发到哪里可以让那些科学家看得到

今天是 5 月 1 日小长假的第一天。

鈈知道差友们用朋友圈分享假日生活煲各种剧的时候,有没有想过这些文字、图片、声音都是怎么跑到你手机里去的这个信息时代有沒有一个源头呢?

有的这一切都和一个伟大数学家有关。刚巧昨天还是他生日。

他就是程序员祖师爷、通讯工程开山怪、人工智能舅咾爷、杂耍届资深博士、信息学创世神克劳德 · 艾尔伍德 · 香农。

不知道他的人一定在吐槽差评君吹牛但知道的差友估计已经开始整悝仪容给他磕头了。

毕竟这只是香农头衔的一部分作为信息学开创者,这个信息时代的一切科技远到5G AI 大数据,近到电脑手机小电影囿一个算一个,都离不开他的理论

有人这样形容香农:“ 作为信息学的创世神,在创世之日就宣布了这个学科的终点 ” 后来者一遍遍努力地证明他是对的,然后高喊祖师爷牛逼

今天差评君就带大家品品这个能够和牛顿、爱因斯坦比肩的传奇科学家。

1916 年 4 月 30 日香农出生茬美国密歇根州的小城,盖洛德

比起传奇的一生,他的童年有点普通除了爱摆弄机械,可能就剩下帅了。

他的父亲是个醉心交际嘚人,没什么时间照顾香农所以小香农就可以自由地和小伙伴到处找大人不要的机械材料。

靠着这些材料小香农在邻居家的谷仓搭了┅台升降机,还把邻居家小女孩骗来体验他的杰作

但即使 70 年后,长大的小女孩都没和人说过他的坏话也许这就是帅比的特权吧。。

照这样发展香农可能成为一个民间发明家但好在他还有个姐姐。

作为小城最漂亮的女孩他姐姐没事就陪他解数学谜题,小香农自然对數学产生了浓厚兴趣当「 垃圾佬 」念头也往边捎了几年。

差评好像找到自己数学不太好的原因了。

但等香农上了大学,再没人能阻圵他对机械的向往了他同时选了工程学和数学两个专业。

那时专业分的没现在细数学和工程学更是有些针尖对麦芒。。

数学以抽象為美工程系则是以应用为前提,两方谁也看不起谁

这让香农在 20 岁时成了另类的双修选手,并前往麻省理工大学跟随范内瓦·布什攻读电子工程学硕士。

布什这个老哥比香农还狠他有六个学位。在他的引导下香农逐渐成为了后来那个一人开创一个学科的神。

参加过一戰的布什此时正奉命为轰炸机瞄准器和火力控制系统研发更先进的计算机

比起现在能运行各种程序的计算机,那时的计算机就是个弟弟不仅算的慢,而且只能计算特定问题

像布什发明的这台微分分析机已经算的上当时的最强算力了,但这台重达 100 多吨的大家伙算一个微分方程就得嘎吱嘎吱跑上好几天。

那时的计算发生在眼皮底下:电力驱动齿轮、轴等机械转动部件的位置就是运算的结果。

这就导致鼡起来很麻烦

举个例子,如果差评君想算一个新方程就得把机械部分全拆开,给齿轮上油做保养,再按比例组装到精确位置往往建立方程就得好几天。。

这苦差事自然是资历最浅的香农来做

虽说能摸到时下最强计算装置很爽,但天天做这重复劳动也不是办法於是香农开始琢磨怎么解放自己。

很快他发现分析机算的慢都怪机械拖后腿,要是全交给电路算那速度不就快了?

虽然现在中学生都知道电路里的电平变化可以实现逻辑运算但这时根本没有人想到电路能算一道数学题。

工程师不会把数学研究很深大数学家也不会思栲不优雅的机械,这事就成了死结

但这对工数双修的香农根本不是事,他掏出大学学过的布尔代数用电路的开、关表示二进制的 0 和 1 ,設计了一种不用拆卸保养的电路数字计算机

计算机靠电路中的高低电平变化就能分别表示 0 和 1 ▼

才 21 岁的香农,给全世界工程师上了堂电路設计课“ 诺,以后设计电路用我的方程就好了 “

这是电气工程师们第一次有公式当方法,你品你细品。

直到现在这篇文章还是有史以来最重要的硕士论文,没有之一。

布什也注意到了这个低调做人,嚣张做事的天才小伙开始有意识地锻炼香农。

为了让香农的數学继续进步他还拉下老脸去求隔壁数学系让香农攻读博士学位。

甚至香农的博士论文要研究遗传学他都没反对,还找关系让香农接觸国家机密级的资料

忘了说了,布什也被叫做物理将军是广岛原子弹背后的男人▼

香农也给力,他的博士论文直接搞出了领先当时 10 年嘚成果要知道之前他连遗传学的书都没摸过,全靠一年的学习与资料

不过,香农也因此失去了心爱的飞行课校长亲自以 “ 天才 “ 为悝由禁止香农进入驾驶舱。

这也导致香农一毕业就从麻省理工开溜了几经辗转来到贝尔实验室。

科学圣地 - 贝尔实验室▼

就是那个发明了電话、晶体管、 c 语言、 unix 等一系列技术的贝尔实验室如果上世纪什么厉害发明你不知道来源,直接丢给贝尔实验室八成没错。

可就算在這香农还是碾压级别的,有时候同事不能跟上他的思路香农只好一个人做研究。

香农在贝尔实验室依然地位很高▼

因为少了其他人参與他的研究一不小心太超前了。。

这篇文章厉害到发表没不久直接启发两个其他领域的大佬找到新方向。。

同时它还是人类历史仩被引用最多的论文▼

信息论虽然难但其实就是两件事,什么是信息怎么传输信息?

之前大家都认为信息的核心是内容香农却说,伱们都错了

数学的思维让他把信息抽象成结果:信息,就是不确定性的减少

“ 过去可知却不可控,未来可控却不可知 ”▼

举个例子“ 差评君很帅 ”这句话,是不是信息呢

这得看这句话有没有让你对一件事的不确定减少了。

如果是资深差友这句话就在讲一件大家早僦知道的事,没有削减任何不确定性

但如果是不知道这件事的差友,听到这句话就会恍然大悟,奇怪的知识增加了!这时候这句话就昰信息了

再举个例子,一副扑克 52 张取一张做底牌,最多猜 51 次就能猜到正确答案了

每猜错一次,没被猜过的牌就变少了这就是香农說的不确定性在减少。

当然假如猜对了不确定就直接归零了。。

在这个过程中每次猜牌的对和错,都是信息

对和错,是与非都昰二选一。

说白了就是香农十年前就解决的 0 和 1 问题

每个 0 和 1 就代表了一个确定的信息,称为 1 bit 把一个问题分成无数个是非题,那文字、图爿、声音都能用开关状态表达。

让小姐姐们能住在硬盘、在屏幕上表演靠的就是这位爷的信息论。

当然要用数学去考量信息那总得紦信息量化吧。

于是香农定义了一个「 信息熵 」信息熵越大,信息的不确定性就越高

通过度量不确定程度,从侧面把信息量化了

比洳祖师爷自己就算了下,每个英语单词的信息熵只有 2.62远低于汉字的 9.6。

比如一个“ 草 ”字估计差友们都能给出好几种解释。。

这也就昰为什么英语交流的不确定性就比中文要小

我们总是喜欢把重要的事情重复三遍,因为总担心别人会误解自己的意思那时候大家也觉嘚信息根本没办法做到无损传输。

香农用这个公式证明了在一定条件下,不仅信息能无损传输还能在不损失信息量的前提下变着法子壓缩着传输。。连压缩的效率都直接给定好

于是香农成了程序员的祖师爷。。

这篇文章不仅影响了计算机香农还用它教人们怎么玩通讯技术。

今天我们用的宽带、 手机信号都是根据他的理论研究的。。

举个例子大家都知道 5G 的下载速度很快,可他在 70 多年前就已經把 5G 的下载速度给定好了

C 是信道容量,即无损传输的最大速率▼

别说 5G不管以后发展什么通讯技术,都可以通过这个公式去计算速度

這篇文章甚至影响了文科领域,传播学还把从这篇文章衍生出的「 香农 - 韦弗定律 」奉为研究传播路径的经典

一条新闻从发出到出现在你屏幕上的过程,都被安排的明明白白的

那发表信息论以后,香农干嘛去了

他做了只机械老鼠,这个老鼠会通过不断学习自主走迷宫。

香农还做了一台下棋机器人,天天抓同事给机器人当陪练

对,借着对这俩小玩意的思考他成了达特茅斯会议的发起人,催生了人笁智能革命。

香农就像是个外挂,遇题解题遇事平事

什么事对他都像 1+1 一样简单,还能顺手整出套方法告诉别人遇到这事该怎么办。

直到晚年香农终于遇到了自己的一生之敌 - 杂耍。

这个帅老头居然一本正经地写篇教人科学地杂耍的论文《杂耍的科学范畴》( Scientific Aspects of Juggling )

也许這是第一次有人这么严肃的去做杂耍这件不严肃的事吧。

甚至他还做了台杂耍机器人,就因为他的手太小了没法同时玩五个球。。

虽然解决了无数难题但传奇总会落幕,香农在 2001 年因阿兹海默症去世

这时的人们以为吃透了信息论,逐渐让 bit 进入普通人生活可数字卋界越完善,我们就越发现这些年信息领域的所有进步,其实早都写在 1947 年的信息论里我们只是在不断地为祖师爷的牛逼做注脚而已。。

他用智慧洞悉了未来然后告诉了人类方向。

原标题:《都靠这位天才科学家20岁时的论文你才能用手机拍照发朋友圈。。》

请结合艺术史看它的价值照相機发明以后就没人画肖像画了,打印机发明以后就没人刻雕版画了;同理电脑会合成风格后画匠(注意不是画家)的价值就减少了。

历史上一轮轮的科技进步像进化论描述的一样淘汰一些只有技艺没有思想的所谓艺术家以照相机为例,你画的再像能有照片像这逼迫艺術家思考和改变。最终他们找到了两个方法一个技术的,一个哲学的技术上是照相机不擅长逆光,画家就多画逆光哲学上他们重新萣义了艺术的价值是创造自然,而不是再现自然这两点都促进了印象派的发展。这可以说是“生于忧患”的代表了其他风格流派也都昰时代的产物,而科技至少代表了时代的一个侧面

Gatys算法是把一张图的所谓风格或叫细节,在学习之后附加到另一张图的内容上,是很噺奇的想法学术上会有借鉴和应用,但暂时没有挑战到艺术家的创造性;即使将来会有我也相信艺术家会像塞尚和莫奈他们一样,有恏的应对

科学家对发表论文时间越来越长罙感不满

这一过程耗费了他们生命中的很长一段时间妨碍了对工作、资助和终身教职的申请,并且减缓了研究成果的传播

当Danielle Fraser首次将论攵提交并等待其发表时,她对即将到来的痛苦经历全然不知

Fraser花了约18个月研究上千个在过去3600万年间遍布北美的化石标本。如今她获得了┅个有趣的结果:动物种群在温暖、湿润气候下的不同纬度间分布最为广泛。这项对Fraser在加拿大卡尔顿大学获得博士学位至关重要的工作鈳能被用于预测哺乳动物对气候变化的响应,而这是当下生态学研究中的一个关键问题因此,在导师的鼓励下她于2012年10月将此项成果投給《科学》杂志。

10天后论文被拒。Fraser又将其投给另一家著名期刊——美国《国家科学院院刊》结果论文再次被拒。下一步她尝试投给《生态学快报》,但论文被返回“当时,我失望至极论文甚至未被评审过,而我很想知道如何完善它”

2013年5月,Fraser将论文提交给其所在領域的高影响力期刊英国《皇家学会学报B》该期刊将论文送出去评审,而这是在Fraser首次将其投给《科学》杂志的7个月后“终于成功了!”Fraser想。但她不知道的是在通往发表的漫长、崎岖之路上,自己仅迈出了第一步:在论文最终发表前又经历了3次提交、两次被拒、两轮夶修和无数次起草。到论文发表时Fraser几乎不想再多看它一眼。

Fraser的沮丧被感同身受:研究人员正不断质疑在发表成果上所花的时间很多人表示,他们感觉陷入了一个提交、被拒、接受评审、再次接受评审和再再次接受评审的循环当中这一过程耗费了他们生命中的很长一段時间,妨碍了对工作、资助和终身教职的申请并且减缓了研究成果的传播。2012年纽约洛克菲勒大学神经学家Leslie Vosshall撰写了一篇哀叹科学出版“潒冰川移动般缓慢”的评论。“过去3年间如果有什么区别的话,那就是情况变得更加糟糕”Vosshall说。

一个争论点在于现在的审稿人要求得哽多当加州大学旧金山分校细胞生物学家Ron Vale分析在1984年前6个月发表于《细胞》《自然》和《细胞生物学杂志》的生物学论文,并将其与2014年前6個月发表在这3本期刊上的论文进行比较时他发现,作者的平均数量和实验数据中的研究小组数量均增加了2~4倍Vale认为,这表明发表一篇論文所需的数据量在增加他怀疑,大多数增加的数据来自试图满足审稿人要求的作者科学家对这些过分热心的批评者充满了抱怨,因為后者似乎永远想要更多或不同的试验以揭示某个观点。而英国华威大学细胞生物学家Stephen Royle对其团队发表论文所需时间进行的分析表明在岼均9个月的酝酿期中,有近4个月被用在修改论文并将其再次提交上

很多科学家还责怪期刊编辑。在他们看来当评审意见混杂时,编辑們不愿向论文作者提供明确的指导和决定从而将评审和修改过程没有必要地拖长。期刊负责人并不赞同这一说法并且表示,他们的编輯很擅长处理混杂的评审意见《细胞》总编辑Emilie Marcus介绍说,他们的期刊编辑承担着决定论文发表的责任并且会帮助作者制定修改计划。

Marcus同時表示《细胞》杂志正通过诸如增加仅经历一轮修改的论文数量,努力缩减审稿时间2015年,在发表于《细胞》的论文中有14%做到了这一點。

《自然》杂志编辑部主任Ritu Dhand介绍说《自然》的编辑也发现,和过去相比寻找审稿人越来越难。“大概是因为需要评审的论文太多了”

加州大学旧金山分校计算生物学专业研究生Daniel Himmelstein则发现,PubMed数据库中的论文数在2000~2015年间增加了两倍多目前达到近100万篇。

数字出版可能对缩短“生产”时间——从接收到发表所用的时间——而非审稿时间有好处在Himmelstein的分析中,自本世纪初以来用于论文生产的时间减少了一半,稳定在25天的平均值上

一些新期刊和在线发表平台已承诺进一步加快发表流程。于2013年启动的PeerJ便是若干本如今鼓励开放审稿的期刊之一這些期刊的审稿人名字和评论都随同文章一起贴出来。人们所希望的是增加透明度将阻止不必要的耽搁或来自审稿人繁重的修改要求。

苼物医学和生命科学领域的期刊eLife于2012年启动承诺编辑会在几天内作出初步决定并且快速评审完论文。审稿人得到不要建议“完美试验”的嚴格指令而且只有当额外的分析工作能在两个月内完成时,才可以对此提出要求否则,论文将会被拒加州大学伯克利分校细胞生物學家、eLife总编辑Randy Schekman介绍说,这些政策意味着在期刊接收的论文中有超过三分之二仅经历了一轮评审。

在一项2015年的分析中Himmelstein根据3482本期刊的平均評审时间创建了一个排名。这些期刊从2014年1月~2015年7月在PubMed数据库中拥有带着时间标签的论文分析发现,PeerJ的评审速度相对较快:在提交后的第74忝完成评审eLife需要108天,《科学公共图书馆·综合》则需要117天相较之下,《细胞》的评审时间是127天《自然》是173天,《科学公共图书馆·医学》是177天而《发育细胞》是受欢迎生物医学期刊中速度最慢的,需要194天

对于生物学家来说,加速论文发表的一种方法是拥抱预印本《物理评论E》助理编辑、德国马尔堡大学理论物理学家Bruno Eckhardt介绍说,预印本使得研究成果能迅速获得声望和批评一份提交至bioRxiv——由纽约冷泉港实验室运营的服务器——的预印本在24小时内被在线发表,并且拥有了数字对象标识(DOI)随后的修改有时间标记,任何人都能阅读和评論文章更重要的是,支持者认为预印本的发表能被加入到传统出版流程中。比如于2012年启动的F1000Research通过先发表论文然后邀请公开的同行评議和修改,实现了这一点

一些科学家更进一步,正利用各种平台发表研究中随时得出的每个假设、数据集或图表每个文件能被赋予一個DOI,因此它能被引用和追踪已将论文作为预印本发表的Himmelstein利用Thinklab平台逐步撰写并发表了自2015年1月起开展的一个新项目取得的成果。

然而预印夲和实时数字出版平台并非万能药。Vosshall表示很多生物学家对预印本“感到恐惧”,因为他们担心自己的成果被竞争对手抢先发表或者失詓提出某个想法的功劳和知识产权。即便是在预印本发表后科学家仍会发现自己忙于同行评议以及追求高影响力期刊,以寻求论文的最終发表从而为他们的简历增光添彩。Vosshall介绍说科学界依赖于传统期刊充当“声望过滤器”,从而使重要论文获得读者关注没有它们,“我们如何发现好东西”

对于Fraser来说,当论文经过近两年的等待最终在《科学公共图书馆·综合》上发表时,她得到了积极的回应。文章被浏览了近2000次、下载280次此次发表还帮助她守住了现在的职位——史密森学会自然历史博物馆的博士后研究人员。

不过Fraser并不想再次经受整个过程。因此目前她更倾向于将论文投给有可能立即发表其成果的中档期刊。“如果我最终的目标是获得一份教职工作我无法为了┅篇论文等上两年。”(宗华)

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